并网变流器中控制器的参数辨识方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种并网变流器中控制器的参数辨识方法、装置、设备及介质，该方法包括：将设定的电流内环控制器比例系数和积分系数、不断迭代的粒子输入预测模型，获取每个粒子的第一输出结果；获取第一输出结果与对应的第一实际测量结果的第一相似度，若第一相似度满足预设要求，则获得最优无功支撑系数；将最优无功支撑系数、不断迭代的粒子输入所述预测模型，获取每个粒子的第二输出量；获取第二输出量与对应的第二实际测量结果的第二相似度，若第二相似度满足预设要求，则获得电流内环控制器的最优比例系数和积分系数。该方法提高了参数辨识结果的准确率，更加准确的反映故障特性。障特性。障特性。

【技术实现步骤摘要】
并网变流器中控制器的参数辨识方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术属于新能源电源并网系统保护
，尤其涉及一种并网变流器中控制器的参数辨识方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]新能源并网变流器作为新能源接入电力系统的接口，是决定新能源并网运行特性的关键部分，变流器参数的准确性无论在其运行特性分析还是故障保护中都尤为重要。其中，锁相环在变流器并网系统中发挥着至关重要的作用，故障后锁相环的动态过程会对故障电流的暂态特性产生较大的影响。但厂家控制变流器参数的“黑箱化”，在仿真故障电流的暂态特性时，无法保证新能源变流器等效模型的正确性，进而影响故障特性的真实性，仿真波形与现场录波存在较大的差异。
[0003]随着逆变型分布式电源(inverter interfaced distributed generation，IIDG)高比例渗透入配电系统，配电网的故障特性发生了本质变化。现有的参数辨识方法所构建的新能源变流器等效模型只能得到变流器稳定工作状态的模型，无法准确反应新能源电源的故障暂态特性，且现有的研究在辨识过程中忽略了锁相环动态响应引入的非线性误差，未涉及锁相环的动态特性，无法建立准确反映变流器故障暂态特性的辨识模型，导致了参数辨识的结果不够准确，对故障特性及保护原理的研究提出了新的挑战。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提出了一种并网变流器中控制器的参数辨识方法、装置、设备及介质，解决现有并网变流器参数辨识过程中未考虑锁相环的动态特性，使并网变流器故障暂态特性辨识模型建立不准确，导致并网变流器参数辨识结果不准确的问题。
[0005]本专利技术实施例提供的一种并网变流器中控制器的参数辨识方法，所述方法包括：
[0006]将设定的电流内环控制器比例系数和积分系数、不断迭代的粒子输入预测模型，获取每个粒子的第一输出结果；其中，所述粒子的位置参数为无功支撑系数；
[0007]获取所述第一输出结果与对应的第一实际测量结果的第一相似度，若所述第一相似度满足预设要求，则获得最优无功支撑系数；
[0008]将所述最优无功支撑系数、不断迭代的粒子输入所述预测模型，获取每个粒子的第二输出量；其中，粒子的位置参数为电流内环控制器的比例系数和积分系数；
[0009]获取所述第二输出量与对应的第二实际测量结果的第二相似度，若所述第二相似度满足预设要求，则获得电流内环控制器的最优比例系数和积分系数。
[0010]进一步的，所述预测模型包括面向故障暂态时，控制器输入值预测模型和输出值预测模型，其中，输入值预测模型为：
[0011][0012]输出值预测模型为：
[0013][0014]其中，x1为第一输入预测值，x2为第二输入预测值，I
max
＝BI
N
，B为额定电流倍数，I
N
为额定电流，K为无功支撑系数，U为电网电压标幺值，i
d
为dq坐标系下d轴的电网电流，i
q
为dq坐标系下q轴的电网电流，y1为第一输出预测值，y2为第二输出预测值，L为逆变器端口到并网点间的等效电感，R为逆变器端口到并网点间的等效电阻，Δω＝ω0‑
ω
PLL
，ω0为工频角频率,ω
PLL
为锁相环角频率。
[0015]进一步的，所述获取所述第一输出结果与对应的第一实际测量结果的第一相似度，若所述第一相似度满足预设要求，则获得最优无功支撑系数，包括：
[0016]测量每个粒子输入第一控制器的第一输入实际值，通过所述第一输入实际值和第一输入预测值，获取第一输入相似度；
[0017]测量每个粒子输入第二控制器的第二输入实际值，通过所述第二输入实际值和第二输入预测值，获取第二输入相似度；
[0018]测量每个粒子输出所述第一控制器的第一输出实际值，通过所述第一输出实际值和第一输出预测值，获取第一输出相似度；
[0019]测量每个粒子输出所述第二控制器的第二输出实际值，通过所述第二输出实际值和第二输出预测值，获取第二输出相似度；
[0020]确定所有粒子中，所述第一输入相似度、第二输入相似度、第一输出相似度和第二输出相似度均满足相似度阈值的粒子为最优粒子，该最优粒子对应的无功支撑系数为最优无功支撑系数。
[0021]进一步的，所述获取所述第二输出量与对应的第二实际测量结果的第二相似度，若所述第二相似度满足预设要求，则获得电流内环控制器的最优比例系数和积分系数，包括：
[0022]测量每个粒子输入第一控制器的第三输入实际值，通过所述第三输入实际值和第三输入预测值，获取第三输入相似度；
[0023]测量每个粒子输入第二控制器的第四输入实际值，通过所述第四输入实际值和第四输入预测值，获取第四输入相似度；
[0024]测量每个粒子输出所述第一控制器的第三输出实际值，通过所述第三输出实际值和第三输出预测值，获取第三输出相似度；
[0025]测量每个粒子输出所述第二控制器的第四输出实际值，通过所述第四输出实际值和第四输出预测值，获取第四输出相似度；
[0026]确定所有粒子中，所述第三输入相似度、第四输入相似度、第三输出相似度和第四输出相似度均满足相似度阈值的粒子为最优粒子，该最优粒子对应的电流内环控制器的比例系数和积分系数为电流内环控制器的最优比例系数和积分系数。
[0027]进一步的，所述方法还包括：
[0028]获取相似度，具体为：
[0029]基于每个粒子对应的实际测量值和预测值，获得每个粒子对应的实际测量值和预测值间的结构相似度；
[0030]基于所述结构相似度，获得每个粒子的质量评价值；
[0031]将所述质量评价值的倒数取绝对值确定为实际测量值和预测值的相似度。
[0032]进一步的，所述基于每个粒子对应的实际测量值和预测值，获得每个粒子对应的实际测量值和预测值间的结构相似度，包括：
[0033]分别获取所述实际测量值和预测值的电流信号图像，将所述电流信号图像以相同大小和数量的窗口进行互不重叠的分块，获取至少两个窗口分块；
[0034]获取所有窗口分块中的电流瞬时值，根据所有的所述电流瞬时值，获取窗口分块中实际测量值和预测值间的结构相似度；
[0035]所述基于所述结构相似度，获得每个粒子的质量评价值，包括:
[0036]通过所有窗口分块所述结构相似度之和与所述窗口分块的总数量之比，获得每个粒子的质量评价值。
[0037]进一步的，所述方法还包括：
[0038]粒子迭代时，自适应设置权重系数，具体为：
[0039]若该粒子当前迭代次数相邻的前一次迭代的拟合度小于所述相邻的前一次迭代中所有粒子的平均拟合度，则根据预设最小惯性系数、预设最大惯性系数、该粒子当前更新次数相邻的前一次拟合度平均值，该粒子当前迭代次数相邻的前一次迭代的拟合度和当前更新次数相邻的前一次所有粒子中的最大拟合度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种并网变流器中控制器的参数辨识方法，其特征在于，所述方法包括：将设定的电流内环控制器比例系数和积分系数、不断迭代的粒子输入预测模型，获取每个粒子的第一输出结果；其中，所述粒子的位置参数为无功支撑系数；获取所述第一输出结果与对应的第一实际测量结果的第一相似度，若所述第一相似度满足预设要求，则获得最优无功支撑系数；将所述最优无功支撑系数、不断迭代的粒子输入所述预测模型，获取每个粒子的第二输出量；其中，粒子的位置参数为电流内环控制器的比例系数和积分系数；获取所述第二输出量与对应的第二实际测量结果的第二相似度，若所述第二相似度满足预设要求，则获得电流内环控制器的最优比例系数和积分系数。2.根据权利要求1所述的并网变流器中控制器的参数辨识方法，其特征在于，所述预测模型包括面向故障暂态时，控制器输入值预测模型和输出值预测模型，其中，输入值预测模型为：输出值预测模型为：其中，x1为第一输入预测值，x2为第二输入预测值，I
max
＝BI
N
，B为额定电流倍数，I
N
为额定电流，K为无功支撑系数，U为电网电压标幺值，i
d
为dq坐标系下d轴的电网电流，i
q
为dq坐标系下q轴的电网电流，y1为第一输出预测值，y2为第二输出预测值，L为逆变器端口到并网点间的等效电感，R为逆变器端口到并网点间的等效电阻，Δω＝ω0‑
ω
PLL
，ω0为工频角频率,ω
PLL
为锁相环角频率。3.根据权利要求2所述的并网变流器中控制器的参数辨识方法，其特征在于，所述获取所述第一输出结果与对应的第一实际测量结果的第一相似度，若所述第一相似度满足预设要求，则获得最优无功支撑系数，包括：测量每个粒子输入第一控制器的第一输入实际值，通过所述第一输入实际值和第一输入预测值，获取第一输入相似度；测量每个粒子输入第二控制器的第二输入实际值，通过所述第二输入实际值和第二输入预测值，获取第二输入相似度；测量每个粒子输出所述第一控制器的第一输出实际值，通过所述第一输出实际值和第一输出预测值，获取第一输出相似度；测量每个粒子输出所述第二控制器的第二输出实际值，通过所述第二输出实际值和第二输出预测值，获取第二输出相似度；确定所有粒子中，所述第一输入相似度、第二输入相似度、第一输出相似度和第二输出相似度均满足相似度阈值的粒子为最优粒子，该最优粒子对应的无功支撑系数为最优无功
支撑系数。4.根据权利要求2所述的并网变流器中控制器的参数辨识方法，其特征在于，所述获取所述第二输出量与对应的第二实际测量结果的第二相似度，若所述第二相似度满足预设要求，则获得电流内环控制器的最优比例系数和积分系数，包括：测量每个粒子输入第一控制器的第三输入实际值，通过所述第三输入实际值和第三输入预测值，获取第三输入相似度；测量每个粒子输入第二控制器的第四输入实际值，通过所述第四输入实际值和第四输入预测值，获取第四输入相似度；测量每个粒子输出所述第一控制器的第三输出实际值，通过所述第三输出实际值和第三输出预测值，获取第三输出相似度；测量每个粒子输出所述第二控制器的第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽，李书勇，蒋欣颖，李胜男，陈钦磊，邢超，林雪华，贾科，戴云航，廖梦君，毕天姝，李俊鹏，刘志江，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司华北电力大学，
类型：发明
国别省市：